Основы пиротехники

Очевидно, теплота горения соединения при прочих равных условиях будет тем больше, чем меньше теплота его образования из элементов. Из этого определяется принцип отбора горючих: в качестве горючих в пиротехнике могут быть использованы соединения элементов, имеющие небольшую теплоту образования (Q₂ккал/г).

Органические горючие

Жидкие углеводороды (бензин, керосин, нефть и другие) применяются в зажигательных смесях, сгорающих за счет кислорода воздуха, а также в жидкостных реактивных двигателях. Количество тепла Q₁, выделяющееся при сгорании 1г продукта для бензина составляет 11,2ккал, для нефти 10,8ккал.

Таблица 5. Физико-химические свойства органических горючих веществ

Название и формула вещества

Удель-ный вес

Молеку­лярный вес

Количество вещества в гр., сгорающее за счет 1 гр. кислорода

Элементарный состав В %

до СО и Н₂О

до СО₂ и Н₂О

С

Н

О

1

2

3

4

5

6

7

8

Идитол C₁₃H₁₂O₂

1,3

200

0,74

0,42

79

6

15

Бакелит (С₄₃Н₃₈O₇)n

1,3

666

0,75

0,42

78

5

17

Шеллак C₁₆H₂₄O₅

1,1

269

0,80

0,47

65

8

27

Канифоль

С₂₀Н₃₀О₂

1,1

302

0,57

0,36

79

10

11

Резинат кальция (С₂₀Н₂₉O₂)₂Са

1,2

643

0,61

0,38

75

9

10

Олифа С₁₆Н₂₆О₂

0,98

250

0,58

0,36

77

10

13

Касторовое масло С₅₇Н₁₀₄О₆

0,96

933

0,58

0,37

79

11

10

Крахмал (С₆Н₁₀О₅)n

1,6

162

1,69

0,85

45

6

49

Молочный са-xap C₁₂H₂₄O₁₂

1,5

360

1,88

0,94

40

7

53

Метальдегид (С₂Н₄O)₄

—

176

0.92

0.55

55

9

36

Парафин

С₂₆Н₅₄

0,91

366

0,43

0,29

86

14

0

Стеарин С₁₈Н₃₆О₂

0,94

284

0,52

0,34

76

13

И

Уротропин

C₆H₁₂N₄

—

140

0,73

0,48

51

9

0

Уголь древес­ный С₆• Н₂О

—

90

0,94

0,48

81

2

17

Углерод (графит)

—

12

0,75

0,38

100

—

—

СОЛИ, ОКРАШИВАЮЩИЕ ПЛАМЯ

Оксалат натрия Na₂C₂O₄

—

134

—

8,37

—

—

—

Оксалат стронция

SrC₂O₄

—

176

—

10,98

—

—

—

Скипидар, основной частью которого является непредельный углеводород пинен, чрезвычайно легко окисляется кислородом воздуха, он может самовоспламеняться будучи нанесенным на пористые материалы, которые увеличивают площадь его контакта с воздухом, и плохо отводят выделяющееся при окислении тепло, Еще одной особенностью скипидара является его энергичная воспламеняемость при контакте с концентрированной азотной кислотой, что иногда используется для создания эффекта самовоспламенения компонентов ракетного топлива ЖРД.

Если выделение большого количества тепла резко ухудшает специальный эффект, то в качестве горючих используют различные углеводы: крахмал, молочный и свекловичный сахар, древесину, целлюлозу.

Из других органических горючих используют стеариновую кислоту (стеарин), особенно в отвержденных горючих (напалмах), нафталин в пламенных и дымовых составах, парафин, гексаметилентетрамин (уротропин) в качестве твердого горючего «сухой спирт» и в импульсных составах, а также для приготовления мощных ВВ гексогена и октогена, дициандиамид (ДЦДА) используется как горючее и одновременно пламегаситель в дымовых составах, оружейных порохах, предохранительных ВВ.

ЦЕМЕНТАТОРЫ, МЕТОДЫ УПЛОТНЕНИЯ СОСТАВОВ

Основной вид применения пиротехнических составов — это прессованная или иная уплотненная форма. В большинстве пиротехнических изделий выгодно иметь наибольшую плотность упаковки энергии, а это достигается помещением в наименьший объем максимального количества пиротехнической смеси, то есть каким-либо уплотнением смеси.

Уплотнение и формование пиротехнических составов производится различными способами: прессованием, заливкой, шнекованием, а в некоторых случаях и набивкой вручную. Наиболее часто применяющимся способом снаряжения пиротехнических составов является способ холодного прессования на механических или гидравлических прессах. Иногда применяется способ горячего прессования при температуре 60...100^°С, этот способ может несколько повысить плотность изделий, однако опасен из-за резкого увеличения чувствительности большинства составов к механическим воздействиям.